La marche humaine est une tache locomotrice complexe, quasi automatique, à dépendance corticale, variable en fonction de l'âge, de la taille, de la vitesse volontairement choisie. Elle est la résultante d'une longue évolution et s'effectue avec une dépense énergétique faible.
La marche normale est une condition importante de l'indépendance d'un sujet vis à vis du milieu extérieur; elle suppose l'intégrité de différents systèmes:
- squelette et articulations
- muscles
- voies motrices (centrale et périphérique)
- voies sensitives qui renseignent en permanence sur la position dans l'espace des segments de membre
- système vestibulaire qui assure l'équilibre
- cervelet qui participe à l'équilibre et à la coordination des mouvements
- noyaux gris centraux qui ont un rôle important dans le tonus musculaire et l'automaticité de la marche
- sous-cortex et cortex frontal.
La marche sollicite les 2 membres inférieurs qui progressent alternativement vers l'avant, avec à chaque pas, un membre arrière propulseur et un membre avant récepteur et amortisseur. Sa mise en place se fait entre 9 et 18 mois.
Elle nécessite un certain nombre de pré- requis (acquisition des retournements, qualité du redressement du tronc, de la station assise, de la position à genoux, alternance régulière des mouvements des membres. Dans tous les cas, elle doit être présente à l’âge de 24 mois.
La marche acquise ne se stabilise que vers 6 ans. L’enchaînement harmonieux nécessite des amplitudes articulaires suffisantes au niveau des pieds, chevilles, genoux, hanches, bassin, rachis et membres supérieurs et des contractions musculaires efficientes de la part des différents muscles qui conditionnent la qualité du schéma de marche.
Rendre la marche la meilleure possible, est un objectif prioritaire en médecine de rééducation en particulier le périmètre de marche dont va dépendre l'autonomie, la qualité de vie et la condition physique gage d'un bon fonctionnement cardio-respiratoire.
I- ANALYSE CLINIQUE
- 1 phase d'appui = 60% du cycle
- 1 phase oscillante = 40% du cycle.
- 1 phase de double appui = 20% du cycle (diminue à la marche rapide et disparaît à la course).
L'analyse de la marche, nécessite un clinicien expérimenté et un local suffisamment vaste. Les phénomènes observés sont relativement rapides et il est relativement malaisé d'observer en même temps plusieurs segments qui se meuvent dans les 3 plans de l'espace.
Ce qui est observable en clinique:
- symétrie, continuité et rythme du pas.
- pas antérieur qui réceptionne et amortit et pas postérieur qui propulse.
- pas pelvien = ce qui revient en propre à la hanche et au bassin.
Dans les cas de marche pathologique et en raison de la fatigabilité et des douleurs liées à une observation nécessairement longue, le recours à la vidéo et à l' analyse quantifiée de la marche (AQM) est un complément inestimable.
A partir des différents éléments observationnels et para-cliniques, il est possible de définir et de quantifier un certain nombre de paramètres:
1- l'enjambée = la distance parcourue pendant un cycle de marche, soit la longueur du pas droit+ longueur du pas gauche.
2- la longueur du pas = 65 cm en moyenne pour Ducroquet; 75 cm pour la marche militaire française; 80 cm pour l' allemande.
3- la largeur du pas = distance entre la talon et la ligne de progression = 6 cm de part et d'autre soit 12 cm; cette largeur du pas est directement en relation avec le mouvement d'Abduction de Hanche qui dépend entièrement du muscle moyen fessier.
4- l'angle du pas est de 15° de part et d'autre de la ligne de progression, soit de 30°.
5- la cadence du pas = le nombre de pas par minute; 110 en moyenne ( de 80 à 150).
6- la vitesse du pas en m/s ou en Km/ H; modulable par la volonté; diminue avec l'âge; comprise entre 2 et 6 Km/H.
7- le périmètre de marche est une notion éminemment variable et fonction de l'intégrité physique.
8- le test des 6 minutes est corrélable avec la condition physique et garant de l'autonomie et de la qualité de vie. Il peut aller de quelques dizaines de mètres à 600 m et plus
II- RESULTATS.
On peut quantifier un certain nombre de phénomènes et en particulier le cycle de marche et le pas.
Par convention, on désigne par contact au sol l'attaque du talon droit.
1- le cycle de marche, c'est l'ensemble des phénomènes compris entre 2 contacts au sol, par le même membre inférieur ( entre 2 attaques du talon droit= pas droit+ pas gauche).
2- le pas, c'est l'ensemble des phénomènes compris entre 2 contacts au sol, d'un membre puis de l'autre ( entre attaque du talon droit et attaque du talon gauche= 50% du cycle de marche.
Par convention, on découpe le cycle de marche en pourcentage de temps et en distinguant:
- 1 phase d'appui = 60% du cycle
- 1 phase oscillante = 40% du cycle.
- 1 phase de double appui = 20% du cycle (diminue à la marche rapide et disparaît à la course).
Découpe du cycle de marche
- 0% = attaque du talon droit.
- 0 à 10% + double appui droit et gauche.
- 10% décollage de l'Hallux gauche.
- 10 à 50% = phase d'appui unilatérale droite et phase oscillante gauche
- 50% attaque du talon gauche.
- 50 à 60% double appui gauche et droit
- 60% décollage de l'Hallux droit.
- 60 à 100% phase oscillante droite et phase d'appui unilatéral gauche.
Pour chaque membre:
- l'appui commence à l'attaque du talon, puis le pas déroule et se termine par le décollage de l'Hallux.
- la phase oscillante démarre au décollage de l'Hallux, puis le membre inférieur passe passe par la verticale pour franchir le pas et se termine par l'attaque du talon, précédée d'une phase de pré-contrainte des muscles porteurs.
III- A.Q.M. (analyse quantifiée de la marche)
1- en phase oscillante, le membre inférieur se raccourcit pour passer le pas et se projeter vers l'avant:
- F de hanche et action concentrique des Fléchisseurs
- F de genou jusqu'à 60° de F et action concentrique des IJ++
- DF de cheville en concentrique pour ne pas accrocher avec la pointe du pied.
Une fois le pas passé, il va s'étendre progressivement avec système pré contraint des muscles moyen fessier, quadriceps, dorsi Fléchisseurs de cheville, avant d'attaquer le sol.
2- en phase d'appui à l'attaque du talon, chaque membre inférieur doit assurer une triple fonction:
- 1 fonction de support: le poids du corps est entièrement supporté par le talon; la hanche est fléchie de 20°; le genou est proche de l'extension (entre 5 et 10° de flexion); l'angle du cou de pied est en position neutre à 90°.
Pour éviter l'effondrement du membre inférieur, il y a action musculaire majeure de freination déjà en état de pré-contrainte par moyen fessier et quadriceps en excentrique et dorsi fléchisseurs de cheville.
- 1 fonction d'amortissement avec déroulé rapide du pied à plat, le poids du corps se reportant successivement du talon au bord latéral du pied, puis en antérieur sur la tête des Métacarpiens.
Cet amortissement est le fruit de l'action combinée du frein quadricipital en excentrique : la flexion du genou passant de 10 à 20°, de l'action des muscles intrinsèques du pied et de l'aponévrose plantaire, empêchant l'écrasement du pied et le pied plat valgus et du frein tricipital.
La hanche participe par le muscle grand fessier et surtout le moyen fessier en excentrique = moment adducteur de stabilisation de la hanche.
- 1 fonction de propulsion: le poids du corps est réparti sur les orteils (surtout le 1er rayon); action conjointe concentrique du triceps sural et du grand fessier; la cheville s'étire jusqu'à 30° de planti- flexion; il y a aussi élan latéral par le moyen fessier.
IV- COUT ENERGETIQUE DE LA MARCHE.
Le coût énergétique de la marche est peu élevé, l'élan provenant de l'énergie cinétique cumulée lors des cycles de marche précédents et restituée à la manière d'un ressort.
Pour Ducroquet, la dépense d'un sujet de 70 Kilos qui se déplace à 4,7 Km/H est de 200 Kilos joules et couvert par 1 à 2 biscuits.
V- REMARQUES.
La marche ne se met en place qu'à partir du 1er double appui et ne se stabilise qu'après 2 ou 3 enjambées d'amplitudes initialement réduites.
Au démarrage, c'est la forte activation du muscle jambier antérieur, starter de la marche, associé au relâchement de l'activité tonique permanente à la station debout du triceps sural qui prévôt.
Le choix du côté qui décolle et donc du 1er pas, provient du déplacement de la ligne de gravité par ajustement des muscles posturaux du bassin et du tronc, le transfert de charge se faisant paradoxalement du côté oscillant puis rapidement revient du côté de l'appui.
VI- NEURO PHYSIOLOGIE DE LA MARCHE
La marche est une activité locomotrice quasi automatique, à dépendance corticale, variable en fonction de la direction et de la vitesse de marche volontairement choisie, suppose un contrôle postural dynamique efficace afin de maintenir la position debout stable et donc l'intégrité des différents appareils vestibulaires, visuels, proprioceptifs et cérébelleux.
Les différents groupes musculaires participant à la marche sont sous le contrôle d'un générateur spinal de marche (GSM), situé au niveau de la moelle épinière lombaire qui assure leur activation cyclique et coordonnée.
Ce GSM est lui même régulé par les centres supérieurs:
- aires locomotrices mésencéphaliques, du tronc cérébral et des noyaux sub-thalamiques
- un des noyaux gris de la base: le striatum antérieur qui initie la marche et son déroulement.
- le cortex associatif fronto-pariétal planifie l'action et le choix d'un programme moteur.
- le cervelet qui régule l'équilibre et la coordination des mouvements
- les noyaux vestibulaires pour l'équilibre
- les voies extra-pyramidales par les faisceaux rubro et réticulo-spinal pour le tonus musculaire et l'automaticité.
